KR20110064827A - Apparatus to maintain horizontality of floating matters on the sea - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 해상 부유물의 수평 유지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선박과 같이 불안정 동요, 예를 들면 횡동요(rolling)가 발생될 수 있는 해상 부유물에 설치되어 횡동요를 저감시키며 이로 인해 선박과 같은 해상 부유물이 최대한 수평 상태를 유지할 수 있도록 하는 해상 부유물의 수평 유지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for leveling a seafloat, and more particularly, it is installed in a seafloat that may cause unstable agitation, for example, rolling, such as a ship, thereby reducing the rollover. The present invention relates to an apparatus for leveling a marine float such that a marine float such as a ship can be kept as horizontal as possible.
최근 들어 민간 선박과, 군용 함정의 고성능화가 진행되면서, 선박의 운동감소 및 자세 제어의 필요성이 크게 대두되고 있다. 가령, 여객선이 탑승한 승객의 경우 파랑 등에 의해 여객선이 지속적으로 유동되는 경우(횡 또는 종 방향으로 동요되는 경우) 극심한 피로감 및 불쾌감을 느낄 수 있으며, 마찬가지로 승무원 역시 피로가 누적되어 임무 수행에 문제가 발생될 수 있고, 이로 인해 판단 오류 등을 범하여 안전운행에 장애가 발생될 수 있다.In recent years, as the performance of civilian ships and military ships has been improved, the necessity of reducing the movement of the ships and controlling the attitude is increasing. For example, a passenger on board a passenger ship may experience extreme fatigue and discomfort when the passenger ship is continuously flowing due to a blue wave (when it is swayed in the transverse or longitudinal direction). This may cause a failure in safety operation by committing an error of judgment or the like.
또한, 선박이 안정성 있게 유지되지 못하는 경우, 탑재장비의 고장이 발생 될 우려가 있으며, 고성능 수상선의 경우 자세제어가 제대로 수행되지 않음으로써 아예 운행이 불가할 수 있다. In addition, if the vessel is not maintained in a stable manner, there is a fear that a failure of the onboard equipment occurs, and in the case of a high-performance sea vessel may not be able to operate at all because the attitude control is not properly performed.
특히, 근래 들어 운송의 효율을 향상시키기 위해, 운송 선박이 항구까지 들어오는 것이 아니라 바다 한가운데 설치된 크레인에 의해 운송 작업이 실행되기도 하는데, 이때 파랑 등에 의한 외부의 조건에 의해 운송 선박의 자세제어가 제대로 이루어지지 않는 경우 운송 작업이 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라 운송 작업 중 사고가 발생될 우려가 있다.In particular, in order to improve the efficiency of transportation in recent years, the transport work is not carried to the port but the transport work is carried out by a crane installed in the middle of the sea. If not, the transportation work may not be performed properly, and an accident may occur during the transportation work.
따라서, 선박의 운동 감소 및 자세 제어는 매우 중요하다. 따라서, 선박에는 배의 운동을 감소시킴으로써 자세 제어를 실행하는 자세제어장비가 장착될 수 있다. Therefore, the reduction of motion and attitude control of the vessel is very important. Thus, the vessel can be equipped with posture control equipment for performing posture control by reducing the ship's motion.
한편, 일반적으로 파랑 중의 선박은 6자유도 운동을 하는데, 이러한 운동들 중 특히 횡 방향(좌우 방향)으로의 운동, 즉 횡동요(rolling)는 탑승객에게 많은 영향을 끼친다. 따라서 가동질량을 이용함으로써 횡동요를 저감하는 자세제어장비가 개발되어 실제 사용되고 있다.On the other hand, ships in the blue generally have six degrees of freedom, of which movement, particularly in the transverse direction (left and right directions), ie rolling, affects the passengers a lot. Therefore, the attitude control equipment to reduce the lateral fluctuation by using the movable mass has been developed and used in practice.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 횡동요를 저감하는 수평 유지 장치의 개략적인 형상 및 운동을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic shape and a movement of a horizontal holding device for reducing lateral fluctuations according to an embodiment of the prior art.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 일 실시예에 따른 자세제어장비, 즉 수평 유지 장치(1)는, 선박(3)의 갑판(5) 등에 장착되며 정해진 곡률 반경의 곡선레일(11)을 갖는 레일몸체(10)와, 레일몸체(10)의 곡선레일(11)을 따라 이동하는 가동질량(40)을 구비한다.As shown in the drawing, the posture control device according to an exemplary embodiment, that is, the horizontal holding device 1 is mounted on the
여기서 레일몸체(10)는, 선박(3)의 횡 방향, 즉 좌우 방향으로 장착되고, 가동질량(40)은 소정 무게를 갖는 구 형상으로 마련된다.Here, the
이러한 구성에 의해, 가령 도 1을 기준으로 선박(3)이 좌측으로 기운 경우, 곡선레일(11) 상에서 가동질량(40)은 우측으로 이동한다. 따라서, 기운 정도가 상쇄될 수 있으며 이로 인해 횡동요를 저감시킬 수 있다.By this structure, for example, when the
그런데, 이러한 종래의 일 실시예에 따른 수평 유지 장치(1)에 있어서는, 선박(3)이 기울 때 가동질량(40)이 움직임으로써 선박(3)의 횡동요를 어느 정도 저감할 수는 있으나, 파랑의 정도가 거세 선박(3)의 횡동요가 심할 경우 등에 있어서는 가동질량(40)의 가동만으로 선박(3)의 기운 정도를 정확하게 상쇄할 수 없어, 횡동요 저감을 신뢰성 있게 수행할 수 없다는 단점이 있다.By the way, in the horizontal holding apparatus 1 according to the conventional embodiment, the
한편, 이러한 구성의 수평 유지 장치(1) 이외에도 다른 구성의 수평 유지 장치, 예를 들면 액체 형태의 가동질량의 움직임을 이용하여 선박의 횡동요를 저감하는 수평 유지 장치가 고려된 바 있으나, 이러한 수평 유지 장치 역시 가동질량의 정밀한 제어가 어려워 선박의 횡동요 저감을 신뢰성 있게 진행할 수 없다는 단점이 있다.On the other hand, in addition to the leveling device 1 having such a configuration, a leveling device having another configuration, for example, a leveling device for reducing the lateral fluctuation of the ship by using the movement of the movable mass in the form of a liquid, has been considered. The holding device also has a disadvantage in that it is difficult to precisely control the moving mass, so that the lateral fluctuation of the ship cannot be reliably progressed.
이에, 선박과 같은 장치의 횡동요를 정밀하면서도 간단하게 조절할 수 있는 새로운 구조의 수평 유지 장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for the development of a horizontal structure of a new structure that can precisely and simply adjust the lateral fluctuation of the device, such as a ship.
본 발명의 목적은, 가이드 역할을 하는 가이드부에 대해 소정 무게를 갖는 동요 저감부의 위치 제어를 정밀하게 수행함으로써, 선박과 같은 해상 부유물의 불안정 동요의 저감을 간단하면서도 정확하게 수행할 수 있는 해상 부유물의 수평 유지 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention, by precisely performing the position control of the shake reduction portion having a predetermined weight with respect to the guide portion that serves as a guide, it is possible to perform a simple and accurate reduction of the unstable fluctuation of the sea floating matter, such as a ship It is to provide a leveling device.
본 발명의 다른 목적은, 가이드부에 대한 동요 저감부의 위치 제어를 자기 부상 원리에 의해 수행함으로써, 마찰로 인한 구성의 파손 등을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소음 또는 진동의 발생을 최소화할 수 있는 해상 부유물의 수평 유지 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention, by performing the position control of the fluctuation reduction portion with respect to the guide portion based on the magnetic levitation principle, it is possible not only to prevent damage of the configuration due to friction, but also to minimize the occurrence of noise or vibration It is to provide a level keeping device of the float.
본 발명의 실시예에 따른 해상 부유물의 수평 유지 장치는, 불안정 동요가 발생 가능한 해상 부유물의 수평면에 고정 결합되되 상기 해상 부유물의 상기 불안정 동요의 중심축과 교차하는 방향으로 형성된 가이드부; 상기 가이드부에 이동 가능하게 결합되며, 해상의 환경에 의해 상기 해상 부유물이 불안정 동요할 때 상기 가이드부의 길이 방향으로 위치 제어되어 상기 해상 부유물의 불안정 동요의 정도를 저감시키는 동요 저감부; 및 상기 가이드부에 대하여 상기 동요 저감부를 구동시키는 구동력을 발생시키는 구동유닛;을 포함하며, 이러한 구성에 의해서, 가이드 역할을 하는 가이드부에 대해 소정 무게를 갖는 동요 저감부의 위치 제어를 정밀하게 수행함으로써, 선박과 같은 해상 부유물의 횡동요와 같은 불안정 동요의 저감을 간단하면서도 정확하게 수행할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a horizontal maintenance apparatus of a marine float comprising: a guide portion fixedly coupled to a horizontal plane of an oceanic float which may cause unstable fluctuations and intersecting with a central axis of the unstable fluctuation of the marine float; A sway reducing unit which is movably coupled to the guide unit and is positioned in the longitudinal direction of the guide unit when the seafloor floats unstablely due to a sea environment to reduce the degree of unstable shake of the seafloat; And a drive unit for generating a driving force for driving the shake reduction unit with respect to the guide unit. By this configuration, by precisely performing position control of the shake reduction unit having a predetermined weight with respect to the guide unit serving as a guide For example, it is possible to carry out simple and accurate reduction of instability fluctuations such as lateral fluctuations of marine floats such as ships.
상기 구동유닛은, 상기 가이드부 및 상기 동요 저감부 각각에 부분적으로 결합되어, 자기적인 상호 작용에 의해 상기 가이드부와 상기 동요 저감부를 이격시키는 부상력을 발생시키는 부상 구동부; 및 전류 인가 시 상기 동요 저감부를 상기 가이드부의 길이 방향으로 리니어(linear) 이동시키는 리니어 구동부를 포함할 수 있으며, 따라서 동요 저감부를 자기 부상 원리에 의해 구동시킴으로써 정밀성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소음 또는 진동을 줄일 수 있다.The driving unit may include: a floating drive unit partially coupled to each of the guide unit and the shaking reduction unit to generate a floating force to space the guide unit and the shaking reduction unit by magnetic interaction; And a linear driving unit for linearly moving the shaking reduction unit in the longitudinal direction of the guide unit when a current is applied, and thus, driving the shaking reduction unit based on the magnetic levitation principle may not only improve precision, but also reduce noise or Vibration can be reduced.
상기 부상 구동부는, 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 길게 마련되는 마그네트(magnet); 상기 마그네트와 상호 대향되도록 상기 동요 저감부에 마련되는 코어(core); 및 상기 코어에 권취되어, 전류 인가 시 상기 마그네트와 상기 코어 간에 척력을 발생시키는 코일(coil)을 포함하며, 이로 인해 전류 인가 시 가이드부에 대해 동요 저감부를 부상시킬 수 있다.The floating drive unit, a magnet provided in the longitudinal direction of the guide (magnet); A core provided in the shaking reduction part so as to face the magnet; And a coil wound around the core to generate repulsive force between the magnet and the core when the current is applied, thereby causing the shaking reduction part to be lifted against the guide part when the current is applied.
상기 코일이 권취된 상기 코어는, 상기 마그네트의 길이 방향과 나란하도록, 상기 동요 저감부에 적어도 한 쌍 마련되며, 상기 리니어 구동부는, 상기 코어에 권취된 코일에 교번적으로 전류를 인가할 때, 상기 코일이 권취된 상기 코어와 상기 마그네트가 상호 전자기적으로 작용함으로써 구현될 수 있다.The core on which the coil is wound is provided in at least one pair of the shaking reduction part so as to be parallel to the longitudinal direction of the magnet, and the linear driving part alternately applies current to the coil wound on the core. The core and the magnet wound around the coil may be implemented by electromagnetically interacting with each other.
상기 가이드부는, 상기 해상 부유물의 수평면에 장착되며 횡 방향으로 길게 마련되는 판 형상의 수평 플레이트; 및 상기 수평 플레이트의 상부에 마련되며, 상기 동요 저감부의 이동을 가이드하는 가이드부재를 포함할 수 있다.The guide unit may be mounted on a horizontal plane of the marine float and have a plate-shaped horizontal plate provided in a lateral direction; And a guide member provided at an upper portion of the horizontal plate to guide the movement of the shaking reduction part.
상기 가이드부재는, 상기 수평 플레이트의 상부에서 상기 수평 플레이트의 길이 방향을 따라 길게 마련되는 길이몸체; 및 상기 길이몸체의 양측에서 상기 길 이몸체의 길이 방향을 따라 길게 마련되며, 외측으로 연장 형성된 상단부에는 상기 마그네트가 결합되는 한 쌍의 연장몸체를 포함할 수 있다.The guide member may include a length body provided along the longitudinal direction of the horizontal plate at an upper portion of the horizontal plate; And provided on both sides of the length body in the longitudinal direction of the length body, the upper end portion formed to extend outward may include a pair of extension body to which the magnet is coupled.
상기 동요 저감부는, 상기 가이드부에 이동 가능하게 결합되며, 상기 코일이 권취된 상기 코어가 장착되는 이동몸체; 및 상기 이동몸체의 결합되어 상기 가이드부에 대한 상기 이동몸체의 위치를 유지시키는 위치 조절 롤러를 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해서 가이드부의 이동 경로를 따라 원활하면서도 안정적으로 이동할 수 있다.The fluctuation reduction part may include a moving body coupled to the guide part to be movable and to which the core on which the coil is wound is mounted; And a position adjusting roller which is coupled to the movable body to maintain the position of the movable body relative to the guide portion, and by this configuration, can smoothly and stably move along the movement path of the guide portion.
상기 이동몸체는, 상기 가이드부의 상부에 배치되는 상부판; 상기 상부판의 전후 단부에서 하방으로 마련되는 전후 측판; 및 상기 전후 측판의 하단으로부터 내측 방향으로 연장되는 하부판을 포함하며, 상기 하부판에는 상기 코일이 권취된 상기 코어가 길이 방향을 따라 적어도 한 쌍 마련되며, 따라서 교번적으로 전류 인가 시 가이드부의 이동 경로를 따라 동요 저감부가 리니어 이동할 수 있다.The movable body, the upper plate disposed on the guide portion; Front and rear side plates provided downward from the front and rear ends of the upper plate; And a lower plate extending in an inward direction from a lower end of the front and rear side plates, wherein the lower plate is provided with at least one pair of cores wound along the coil in the longitudinal direction, and thus alternately moves the guide path when the current is applied. As a result, the fluctuation reduction part can move linearly.
상기 길이몸체에는 상단면으로부터 내측으로 함몰 형성된 함몰홈이 상기 길이몸체의 길이 방향을 따라 길게 마련되며, 상기 상부판의 저면에는 상기 함몰홈에 부분적으로 삽입되어 상기 가이드부에 대한 상기 동요 저감부의 이동을 가이드하는 돌출부재가 돌출 형성될 수 있다.The length body is provided with a recessed groove recessed inwardly from the top surface in the longitudinal direction of the length body, the bottom surface of the upper plate is partially inserted into the recessed groove to move the shake reduction portion relative to the guide portion Protruding member for guiding it may be formed protruding.
상기 위치 조절 롤러는, 상기 상부판의 저면에 배치되어 상기 가이드부재의 상면과 접촉 가능한 한 쌍의 제1 롤러; 및 상기 전후 측판의 내면에 배치되어 상기 가이드부재의 측면과 접촉 가능한 한 쌍의 제2 롤러를 포함하며, 이로 인해 가이드부의 이동 경로를 따라 동요 저감부가 이동할 때 선형 방향으로 원활하게 이 동할 수 있다.The positioning roller may include a pair of first rollers disposed on a bottom surface of the upper plate and in contact with an upper surface of the guide member; And a pair of second rollers disposed on the inner surface of the front and rear side plates to be in contact with the side surface of the guide member, thereby smoothly moving in a linear direction when the shaking reduction part moves along the movement path of the guide part.
상기 해상 부유물의 기운 정도를 감지함으로써 동요 정도를 감지하는 경사각 감지 센서; 및 상기 경사각 감지 센서의 정보를 토대로 상기 구동유닛에 의해 발생되는 구동력을 조절함으로써 상기 가이드부에 대한 상기 동요 저감부의 위치를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 이러한 구성에 의해 가이드부에 대한 동요 저감부의 위치 제어를 정확하면서도 신속하게 수행할 수 있다.An angle of inclination sensor for sensing a degree of agitation by detecting an energy level of the sea floating material; And a control unit for controlling the position of the shaking reduction unit with respect to the guide unit by adjusting the driving force generated by the driving unit based on the information of the inclination angle detecting sensor. Position control can be performed accurately and quickly.
상기 가이드부의 중앙 부분에 결합되어, 상기 구동유닛의 비구동 시 상기 가이드부의 중앙에 상기 동요 저감부를 고정시키는 고정 브라켓을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 가령 외부로부터 강한 충격이 가해지더라도 가이드부에 대한 동요 저감부의 위치가 견고하게 유지될 수 있다.It is coupled to the central portion of the guide portion, when the drive unit is not driven may further include a fixing bracket for fixing the shaking reduction portion in the center of the guide portion, so that even if a strong impact from the outside for the guide portion The position of the fluctuation reducing portion can be kept firm.
본 발명의 실시예에 따르면, 가이드 역할을 하는 가이드부에 대해 소정 무게를 갖는 동요 저감부의 위치 제어를 정밀하게 수행함으로써, 선박과 같은 해상 부유물의 불안정 동요의 저감을 간단하면서도 정확하게 수행할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by precisely performing the position control of the shaking reduction portion having a predetermined weight with respect to the guide portion serving as a guide, it is possible to perform a simple and accurate reduction of the unstable shaking of the sea floating matter such as a ship.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 가이드부에 대한 동요 저감부의 위치 제어를 자기 부상 원리에 의해 수행함으로써, 마찰로 인한 구성의 파손 등을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소음 또는 진동의 발생을 최소화할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by performing the position control of the shaking reduction portion with respect to the guide portion by the magnetic levitation principle, it is possible not only to prevent damage to the configuration due to friction, but also to minimize the occurrence of noise or vibration. Can be.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특히 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한(detailed description)의 일부를 이룬다.Hereinafter, configurations and applications according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is in particular one of the several aspects of the present invention as claimed, and the following description forms part of the detailed description of the invention.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail for the sake of clarity and conciseness.
이하에서는, 본 발명의 해상 부유물의 수평 유지 장치가 불안정 동요가 자주 발생되는 선박에 적용되는 경우에 대해 상술할 것이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 불안정 동요의 저감이 요구되는 다른 해상 부유물, 예를 들면 부표나, 부유 중인 등대, 또는 해상에 장착되는 크레인 장비 등에 적용되어도 무방하다 할 것이다.In the following, the case where the leveling device of the seafloor of the present invention is applied to a vessel in which unstable fluctuations are frequently generated will be described in detail, but is not limited thereto, and other seafloat floats, for example, requiring reduction of unstable fluctuations, for example, It may be applied to buoys, floating lighthouses, or crane equipment mounted at sea.
또한, 이하에서는, 불안정 동요 중 횡동요(rolling)를 저감하는 해상 부유물의 수평 유지 장치에 대해 설명할 것이나, 다른 동요, 예를 들면 종동요(pitching)를 저감하기 위해 본 발명의 수평 유지 장치가 적용될 수 있음은 물론이다.In addition, in the following, the leveling device of the marine floating material which reduces the rolling during unstable shaking will be described. However, the leveling device of the present invention is provided to reduce other shaking, for example, pitching. Of course, it can be applied.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 부유물의 수평 유지 장치가 선박에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 해상 부유물의 수평 유지 장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 측 단면도이고, 도 5은 도 4의 ‘A’ 방향으로 바라본 구동유닛의 일부 구성도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 부유물의 수평 유지 장치의 동작을 도시한 도면이다. 다만, 도 2 및 도 6에서 수평 유지 장치는 정면에서 바라본 형상이고, 선박은 단면 처리한 형상이다.FIG. 2 is a view showing a state in which the horizontal floatation apparatus of the marine float according to an embodiment of the present invention is installed in a ship, FIG. 3 is a perspective view of the horizontal floatation apparatus of the marine float shown in FIG. 2, and FIG. 3 is a side cross-sectional view of FIG. 5, and FIG. 5 is a partial configuration view of the driving unit viewed in the direction 'A' of FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing the operation of the horizontal holding apparatus for the floating object according to the embodiment of the present invention. . However, in FIG. 2 and FIG. 6, the horizontal holding apparatus is a shape seen from the front, and the ship is a cross-sectional shape.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)는, 선박(103)의 갑판(105)과 같은 수평면에 고정 결합되되 횡(좌우) 방향으로 길게 형성되어 횡 방향의 이동 경로를 형성하는 가이드부(110)와, 가이드부(110)에 이동 가능하게 결합되며 파랑과 같은 외부 환경에 의해 선박(103)이 불안정 동요, 즉 횡동요(rolling)할 때 가이드부(110)의 이동 경로를 따라 좌우 방향으로 위치 제어되어 선박(103)의 횡동요 정도를 저감시키는 횡동요 저감부(140)와, 가이드부에 대하여 횡동요 저감부를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동유닛(170)과, 선박(103)의 횡동요 정도, 즉 선박(103)의 기운 정도를 감지하는 경사각 감지 센서(미도시)와, 경사각 감지 센서의 감지 정보를 토대로 구동유닛(170)을 구동시켜 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 위치를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.As shown in these figures, the
이러한 구성에 의해, 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 위치(보다 정확히는 좌우 방향으로의 위치)를 정밀하게 위치 제어할 수 있어 외부 환경에 의해 선박(103)이 횡동요하는 것을 최소로 저지할 수 있으며, 이에 따라 선박(103)에서의 여러 활동 또는 작업 등이 원활하게 진행될 수 있다.With this configuration, it is possible to precisely control the position (more precisely, the position in the left and right directions) of the lateral
각각의 구성에 대해 보다 상세히 설명하면, 먼저 가이드부(110)는, 도 3 및 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 선박(103)의 갑판(105)과 같은 수평면에 횡 방향으로 길게 마련되는 판 형상의 수평 플레이트(111)와, 수평 플레이트(111)의 상부에서 수평 플레이트(111)의 길이 방향(즉, 선박(103)의 좌우 방향)으로 길게 마련되는 가이드부재(115)를 포함한다.In more detail with respect to each configuration,
수평 플레이트(111)는, 본 실시예에 따른 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)를 전체적으로 지지하는 역할을 하며, 갑판(105)의 수평면과 대응되는 형상으로 마련됨으로써 갑판(105)에 대한 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)의 고정이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다. 여기서, 수평 플레이트(111)는 갑판(105)에 스크루 결합될 수 있다.The
가이드부재(115)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 플레이트(111)의 상부에서 수평 플레이트(111)의 길이 방향을 따라 길게 마련되는 길이몸체(116)와, 길이몸체(116)의 양측에서 길이몸체(116)의 길이 방향을 따라 길게 마련되는 한 쌍의 연장몸체(117)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the
이러한 길이몸체(116) 및 한 쌍의 연장몸체(117)는 전술한 수평 플레이트(111)에 스크루 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제작이 용이하다면 길이몸체(116) 및 한 쌍의 연장몸체(117)는 일체로 형성될 수 있으며, 또한 가능하다면 가이드부(110) 전체는 일체로 형성될 수도 있음은 당연하다.The
가이드부재(115)는 이러한 구조적 형상을 가짐으로써 후술할 횡동요 저감부(140)의 이동을 가능하게 할 뿐만 아니라 후술할 구동유닛(150)의 일부분이 장착될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.The
한편, 가이드부(110)에 이동 가능하게 결합되는, 본 실시예의 횡동요 저감부(140)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드부(110)를 부분적으로 감싸는 구조를 갖는 이동몸체(141)와, 이동몸체(141)의 내측에 결합되어 가이드부(110)에 대한 이 동몸체(141)의 위치를 유지시키는 롤러(roller) 타입의 위치 조절 롤러(150)를 포함한다.On the other hand, the lateral
이동몸체(141)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드부(110)의 상부에 배치되는 상부판(142)과, 상부판(142)의 전후 단부의 하부에 배치되는 전후 측판(143)과, 전후 측판(143)의 하단으로부터 내측으로 연장 형성되는 하부판(144)을 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 4, the
이동몸체(141)를 가이드부(110)에 결합시키기 위해, 전후 측판(143)과 하부판(144)은 일체로 형성되되, 상부판(142)은 별도로 제작될 수 있으며, 이에 따라 일체로 형성된 전후 측판(143) 및 하부판(144)을 먼저 가이드부(110)에 배치한 후, 상부판(142)을 전후 측판에 결합시킴으로써 가이드부(110)에 대한 이동몸체(141)의 결합을 용이하게 할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 이동몸체(141)는 일체로 형성될 수도 있다.In order to couple the
위치 조절 롤러(150)는, 이동몸체(141)가 가이드부(110)를 따라 이동할 때 이동이 원활하게 이루어지도록 하면서도, 또한 가이드부(110)에 대한 이동몸체(141)의 위치를 유지시켜주는 역할을 한다.Positioning
이러한 위치 조절 롤러(150)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동몸체(141)의 상부판(142)의 저면에 배치되는 한 쌍의 제1 롤러(151)와, 이동몸체(141)의 전후 측판(143)의 내면에 배치되는 한 쌍의 제2 롤러(155)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the
한 쌍의 제1 롤러는, 이동몸체(141)의 상부판(142)의 저면 양측 영역에 배치되어 가이드부(110)의 상면과 접촉 가능하며 이에 따라 가이드부재(115)를 따라 이동몸체(141)가 이동할 때 높이 방향으로 위치 변화되는 것을 저지하는 역할을 한다. The pair of first rollers are disposed at both side regions of the bottom surface of the
그리고 한 쌍의 제2 롤러(155)는 이동몸체(141)의 전후 측판(143)의 내측에 각각 결합되어 가이드부재(115)의 연장몸체(117)와 접촉되며 이로 인해 가이드부재(115)를 따라 이동몸체(141)가 이동할 때 전후 방향으로 위치 변화되는 것을 저지하는 역할을 한다.In addition, the pair of
이러한 제1 롤러(151) 및 제2 롤러(155)에 의해, 이동몸체(141)는 가이드부(110)의 가이드부재(115)를 따라 좌우 방향으로 원활하게 이동할 수 있지만, 이때 전후 방향 또는 높이 방향으로의 위치를 유지함으로써, 다른 방향으로의 위치 변화에 의해 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 위치 제어가 영향 받는 것을 제거할 수 있다.By the
또한, 이러한 제1 롤러(151) 및 제2 롤러(155)는, 충격 흡수가 가능한 러버(rubber) 재질로 마련된다. 따라서 외부로부터 선박(103)에 강한 충격이 가해져 가이드부(110)에 대해 횡동요 저감부(140)가 진동되더라도 제1 롤러(151) 및 제2 롤러(155)가 충격을 흡수할 수 있어 외부의 충격 등에 의한 파손이 발생되는 것을 저지할 수 있다.In addition, the
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드부재(115)의 길이몸체(116)에는 상단면으로부터 내측으로 함몰 형성된 함몰홈(116a)이 길이몸체(116)의 길이 방향을 따라 길게 마련되며, 이동몸체(141)의 상부판(142) 저면에는 함몰홈(116a)에 부분적으로 삽입되는 돌출부재(142a)가 돌출 형성되어 있다. On the other hand, as shown in Figure 4, the
이러한 돌출부재(142a) 및 함몰홈(116a)은 상호 대응되는 형상으로 마련됨으로써, 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 고정력을 강화할 수 있을 뿐만 아니라 가이드 효과를 향상시킬 수 있다. Since the protruding
한편, 횡동요 저감부(140)는 가이드부(110)의 길이 방향을 따라 이동하되, 횡동요 발생 정도를 상쇄할 수 있도록 가이드부(110)의 일 위치로 이동해야 한다.On the other hand, the lateral
이를 위해, 본 실시예의 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)는, 전술한 바와 같이, 횡동요 저감부(140)를 구동시키는 구동력을 발생시키는 구동유닛(170)과, 선박(103)의 횡동요 정도, 즉 선박(103)의 기운 정도를 감지하는 경사각 감지 센서와, 경사각 감지 센서의 감지 정보에 기초하여 구동유닛(170)에 의한 횡동요 저감부(140)의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다. To this end, the
먼저, 구동유닛(170)의 구성에 대해 설명하면, 본 실시예의 구동유닛(170)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드부(110) 및 횡동요 저감부(140) 각각에 부분적으로 마련되어 자기적인 상호 작용에 의해 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 부상력을 발생시키는 부상 구동부와, 가이드부(110) 및 횡동요 저감부(140) 각각에 부분적으로 마련되어 교번적으로 전류 인가 시 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)를 선형(linear) 이동시키는 리니어 구동부를 포함한다.First, the configuration of the
이러한 구동유닛(170)의 구성에 의해, 먼저 가이드부(110)에 대해 횡동요 저감부(140)는 부상될 수 있으며, 또한 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 선형 이동이 이루어질 수 있다.By the configuration of the
각 구성에 대해 설명하면, 먼저 부상 구동부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드부(110)의 연장몸체(117)에 결합되는 자성의 마그네트(181, magnet)와, 마그네트(181)와 상호 자기적으로 작용하도록 이동몸체(141)의 하부판(144) 상면에 장착되는 코어(185, core)와, 코어(185)에 권취되어 전류가 인가되는 코일(187, coil)을 포함한다. Referring to each configuration, first, the floating drive unit, as shown in Figure 5, the magnetic magnet (181, magnet) coupled to the
이러한 구성에 의해 코일(187)에 전류가 인가되면, 코어(185)에 자성이 발생되고, 코어(185)에 발생되는 자성과 마그네트(181)의 자성이 상호 동일하여 코어(185)와 마그네트(181)는 척력에 의해 상호 이격된다. 즉, 전류 비인가 시 마그네트(181)와 코어(185)는 상호 접촉되는 상태를 유지하지만, 전류가 인가되면 마그네트(181)와 코어(185) 사이에 척력이 발생되어 코어(185)는 마그네트(181)로부터 멀어지게 되고, 이로 인해, 가이드부(110)에 대해 구속 상태를 유지하던 횡동요 저감부(140)의 선형 이동이 가능하게 된다.When a current is applied to the
한편, 이와 같이 부상 구동부에 의해 마그네트(181)와 코어(185)를 이격시킨 이후, 횡동요를 저감하는 방향으로 횡동요 저감부(140)는 선형 이동하는데, 이때 이러한 횡동요 저감부(140)의 선형 이동은 리니어 구동부(190)에 의해 실행된다.On the other hand, after separating the
본 실시예의 리니어 구동부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전술한 마그네트(181)와, 역시 전술한 코일(187)이 권취된 코어(185)로 구성될 수 있다. 즉, 부상력을 발생시키는 마그네트(181)와 코일(187)이 권취된 코어(185)는 부상 구동부로 적용될 뿐만 아니라 리니어 구동부로 겸용될 수 있다.As shown in FIG. 5, the linear driving unit of the present exemplary embodiment may be configured of the above-described
전술한 바와 같이, 마그네트(181)는, 길이몸체의 길이 방향, 즉 횡동요 저 감부(140)의 이동 방향을 따라 길게 마련되고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 코일(187)이 권취된 코어(185)는 가이드부(110)의 양측 영역에서 길이 방향을 따라 각각 한 쌍 마련된다.As described above, the
여기서, 한 쌍의 코어(185)에 각각 권취된 코일(187)에 전류를 교번적으로 인가하면, 즉 교류를 인가하면 마그네트(181)에 대해 코일(187)이 권취된 코어(185)는 리니어 이동할 수 있다. 다시 말해 마그네트(181)가 결합된 가이드부(110)에 대해 코어(185)가 장착된 횡동요 저감부(140)가 리니어 이동할 수 있는 것이다.Here, when the current is alternately applied to the
이와 같이, 부상 구동부 및 리니어 구동부를 구비하는 구동유닛(170)은, 횡동요 저감부(140)에 장착된 코어(185)를 가이드부(110)에 장착된 마그네트(181)에 대해 부상(이격)시킨 후, 상호 대칭되도록 한 쌍씩 마련되는 코어(185)에 감긴 코일(187)에 전류를 교번적으로 인가시킴으로써 가이드부(110)에 대해 횡동요 저감부(140)를 선형 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 횡동요 저감되는 위치로 횡동요 저감부(140)를 이동시킬 수 있다.As described above, the
한편, 전술한 구동유닛(170)에 의해 선박(103)의 횡동요를 저감시키기 위해서는, 선박(103)의 횡동요 정도를 감지한 후 감지된 정보를 토대로, 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 이동을 정말하게 제어하여야 한다.On the other hand, in order to reduce the lateral oscillation of the
이를 위해, 본 실시예의 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)는, 전술한 바와 같이, 횡동요 정도, 즉 선박(103)의 기운 정도를 감지하는 경사각 감지 센서(미도시)와, 경사각 감지 센서의 감지 정보에 의해 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감 부(140)의 위치를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.To this end, as described above, the
경사각 감지 센서는, 횡동요가 전혀 없을 시의 수평면에 비해 횡동요 발생 시 수평면의 기운 정도를 감지하는 역할을 한다. 이러한 경사각 감지 센서는 가이드부(110)의 수평 플레이트(111) 등과 같은 수평면 등에 장착될 수 있으며, 감지된 정보를 제어부로 전송한다.The inclination angle sensor detects the level of energy in the horizontal plane when the horizontal shaking occurs, compared to the horizontal surface when there is no horizontal shaking. The inclination angle sensor may be mounted on a horizontal surface such as a
제어부는, 경사각 감지 센서로부터의 감지 정보에 근거하여, 구동유닛(170)에 인가되는 전류의 크기 및 전류의 방향을 결정한다. 이에 따라, 구동유닛(170)은 제어부의 명령에 따라 코어(185)에 감긴 코일(187)에 소정 크기의 전류를 인가할 수 있을 뿐만 아니라, 소정 순서의(전류 방향이 다른) 전류를 교번적으로 인가할 수 있어, 원하는 위치로 횡동요 저감부(140)를 리니어 이동시킬 수 있다.The controller determines the magnitude of the current and the direction of the current applied to the
한편, 본 실시예의 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전류 비인가 시, 즉 구동유닛(170)이 구동되지 않을 때, 가이드부(110)의 중앙 부분에 횡동요 저감부(140)가 위치할 수 있도록, 횡동요 저감부(140)를 고정시키는 고정 브라켓(160)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the
전술한 바와 같이, 전류 비인가 시, 코어(185)와 마그네트(181) 사이에 인력이 발생되어 가이드부(110)에 대해 횡동요 저감부(140)의 위치가 유지될 수 있을 것이나, 가령 강한 외력이 가해지는 경우 횡동요 저감부(140)는 가이드부(110)의 고정 위치로부터 벗어날 우려가 있다. 그런데, 본 실시예에서는, 전류 비인가 시 외부로부터 강한 충격이 가해지더라도 가이드부(110)에 결합된 고정 브라켓(140)이 횡동요 저감부(140)를 고정시킴으로써 횡동요 저감부(140)가 임의로 이동하는 것을 저지할 수 있다.As described above, when the current is not applied, an attraction force may be generated between the core 185 and the
여기서, 고정 브라켓(160)이 횡동요 저감부(140)를 고정시키는 방법은 다양하게 고려될 수 있으나, 횡동요 저감부(140)에 고정 브라켓(160)의 일부분이 착탈 가능하게 결합되는 결합홈(미도시)을 마련하고, 이러한 결합홈에 고정 브라켓(160)을 선택적으로 결합시킴으로써 전류 비인가시 고정 브라켓(160)에 의하여 횡동요 저감부(140)의 고정을 수행할 수 있다.Here, the fixing
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)의 구동 방법에 대해서 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a driving method of the
가령, 도 6에 도시된 바와 같이, 선박(103)이 일측으로 횡동요되는 경우, 경사각 감지 센서에 의하여 수평면에 대한 경사각(α)를 감지하고 감지된 정보를 제어부로 전송한다. 그러면, 제어부는 전송받은 정보에 기초하여 구동유닛(170)을 구동시켜 가이드부(110)에 대한 횡동요 저감부(140)의 위치를 제어한다. 즉, 도 6을 기준으로 할 때, 선박(103)이 일측으로 기울었기 때문에, 일측과 반대되는 타측 방향으로 소정 무게를 갖는 횡동요 저감부(140)가 이동되어야 하는데, 이때 필요한 구동력을 발생시키기 위하여 제어부는 구동유닛(170)의 동작을 제어하는 것이다.For example, as shown in FIG. 6, when the
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 선박(103) 등의 해상 부유물이 외부의 요인에 의해 횡동요를 하더라도, 이러한 선박(103)에 장착된 해상 부유물의 수평 유지 장치(100)를 이용함으로써, 즉 가이드부(110)에 대한 횡방향 저감부(140)의 위치를 정밀하게 제어함으로써 횡동요를 현저히 저감시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, even if the sea floating material such as the
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다. On the other hand, the present invention is not limited to the described embodiments, it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 횡동요를 저감하는 해상 부유물의 수평 유지 장치의 개략적인 형상 및 운동을 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic shape and a motion of the horizontal holding device of the sea floating to reduce the lateral fluctuations according to a conventional embodiment.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 부유물의 수평 유지 장치가 선박에 설치된 상태를 도시한 도면이다.2 is a view showing a state in which the horizontal maintenance device of the sea floating material according to an embodiment of the present invention is installed on the vessel.
도 3은 도 2에 도시된 해상 부유물의 수평 유지 장치의 사시도이다. FIG. 3 is a perspective view of the horizontal holding apparatus of the marine float shown in FIG. 2. FIG.
도 4는 도 3의 측 단면도이다.4 is a side cross-sectional view of FIG. 3.
도 5은 도 4의 ‘A’ 방향으로 바라본 구동유닛의 일부 구성도이다. FIG. 5 is a partial configuration view of the driving unit viewed in the direction 'A' of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 부유물의 수평 유지 장치의 동작을 도시한 도면이다.6 is a view showing the operation of the horizontal maintenance apparatus of the sea floating material according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 해상 부유물의 수평 유지 장치 103 : 선박100: level maintenance device of the sea floating material 103: ship
110 : 가이드부 111 : 수평 플레이트110: guide portion 111: horizontal plate
115 : 가이드부재 140 : 횡동요 저감부115: guide member 140: lateral fluctuation reduction portion
141 : 이동몸체 150 : 위치 조절 롤러141: moving body 150: positioning roller
170 : 구동유닛 181 : 마그네트170: drive unit 181: magnet
185 : 코어 187 : 코일185
Claims (12)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020090121572A KR20110064827A (en) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | Apparatus to maintain horizontality of floating matters on the sea |
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KR (1) | KR20110064827A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160048419A (en) * | 2014-10-24 | 2016-05-04 | 삼성중공업 주식회사 | Movable fender device |
CN111776158A (en) * | 2020-07-08 | 2020-10-16 | 飞马滨(青岛)智能科技有限公司 | Active self-righting unmanned ship adaptive to high sea conditions and method |
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2009
- 2009-12-09 KR KR1020090121572A patent/KR20110064827A/en not_active Application Discontinuation
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KR20160048419A (en) * | 2014-10-24 | 2016-05-04 | 삼성중공업 주식회사 | Movable fender device |
CN111776158A (en) * | 2020-07-08 | 2020-10-16 | 飞马滨(青岛)智能科技有限公司 | Active self-righting unmanned ship adaptive to high sea conditions and method |
CN111776158B (en) * | 2020-07-08 | 2021-05-28 | 飞马滨(青岛)智能科技有限公司 | Active self-righting unmanned ship adaptive to high sea conditions and method |
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